Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

Расчет нагрузки на фундамент выполняется с целью определения уровня его устойчивости к внешним факторам, в частности, воздействию веса ограждения. Без этой информации сложно определить, какой вид забора лучше строить в конкретных условиях. А несоответствие оказываемых нагрузок и степени прочности основания конструкции приведет к его постепенному разрушению.

Исходные данные

Чтобы получить максимально точные данные, делая расчет нагрузки на фундамент, следует учесть параметры грунта:

  • структура;
  • интенсивность пучения;
  • глубина промерзания в зимнее время;
  • насколько глубоко пролегают грунтовые воды.

Помимо естественных характеристик почвы, необходимо принять во внимание и механические нагрузки.

Средняя глубина промерзания почвы

Средняя глубина промерзания по регионам

Они бывают двух видов: непрерывные и периодические. Вес конструкции ограждения относится к постоянным нагрузкам. А ветер с различной интенсивностью воздействует на изгородь нерегулярно, соответственно, такие нагрузки являются временными.

Как выполняется расчет ленточного основания?

Глубина заложения основания забора является одним из ключевых параметров. Для легковесных конструкций (профилированный материал, дерево, сетка) практически всегда обустраивают фундамент глубиной 50 см. Тяжеловесные заборы требуют более массивного основания.

Определение степени пучинистости грунтаНо чтобы в данном случае определить достаточную глубину заложения фундамента, нужно учитывать все описанные выше естественные особенности почвы. Учитывая, что в большинстве случаев ограждение строится на подложке, которая обычно выше поверхности грунта на 15 см, следует учесть и эту высоту.

Показатель расчетного сопротивления основных типов грунтаНеобходимо также определить достаточную площадь основания, чтобы в дальнейшем почва при пучении не «вытолкнула» забор. Кроме того, при неправильно определенной площади основания ограда существенно «просядет». Формула для вычисления данного параметра:

S=(Kn*F)/(Kc*R),

где Kn – коэффициент, определяющий уровень надежности (обычно принимается равным 1,2);

F – совокупное воздействие, равное сумме всех постоянных и временных нагрузок;

Kс – коэффициент, который показывает работу материалов при определенных условиях и для различных конструкций (равен 1,1 для строений из бетона);
R – расчетное сопротивление грунтов (табличная величина).

Например, при расчете для влажной песчаной почвы среднее значение плотности сопротивление грунтов составит 2,5 кг/кв. см. Для такой же почвы, но более плотной структуры значение данного параметра будет равно 2 кг/кв. см. Для большинства прочих видов грунтов, плотность которых довольно высокая, при расчете сопротивление, наоборот, будет выше.

Нагрузка на грунт, оказываемая основанием забора, рассчитывается посредством определения общей массы готовой конструкции. При этом достаточно знать объем используемых материалов, а также их плотность. В результате умножения двух величин можно узнать массу, которая оказывает давление на почву. Если прибавить к данному значению общий вес заборного полотна и столбов, это позволит определить уровень воздействия на почву, оказываемый оградой.

Чтобы рассчитать нагрузку на фундамент (временная, ветровая), рекомендуется задействовать СНиП 2.01.07-85, где указаны стандартные показатели естественных условий определенной местности.

Столбчатое основание

Особенность данного фундамента под забор – отсутствие полосы из бетона. Поэтому воздействие оказывается на отдельно стоящие опоры. Чтобы рассчитать площадь основания, можно воспользоваться вышеуказанной формулой.

Схема столбчатого основания

Схема столбчатого фундамента

Учитывая, что в ней используются данные стандартных показателей различных коэффициентов и общее воздействие забора на почву (эквивалентна совокупной массе всех используемых материалов), формула может использоваться для любого ограждения. Для столбчатого основания полученная величина делится на общее количество опор.

Пример расчета и советы

Материал заборного полотна – полнотелый красный кирпич, кладка будет выполняться в полкирпича. Структура почвы – песчаная. Чтобы определить точнее, следует поинтересоваться у более опытных знакомых или соседей, кто уже устанавливал ограждение. Предварительно рассчитывается протяженность забора и его высота.

Нужно получить информацию о структуре и характеристиках грунта на участке. Учитывается еще и пучинистость. Принимается во внимание средняя скорость ветра на местности в разные периоды времени. Если рельеф холмистый, рекомендуется выбрать ленточное основание.

Еще один совет: при небольших перепадах уровней поверхности почвы допускается обустраивать ленточный фундамент, однако, не следует в данном случае соединять стальными прутками при армировании разновысотные участки.

С учетом усредненных значений массы 1 куб. м кладки кирпича и бетонной конструкции, рассчитывается общий вес ограждения и отдельно – фундамента. Масса 1 куб. м кладки из кирпича составит 1 900-2 200 кг; вес 1 куб. м бетонного изделия примерно равен 2 400 кг. Объем кладки кирпича (длина х высота х глубина): 120*1,8*0,125=27 куб. м. Объем бетонной конструкции (ширина х высота х  длина): 0,4*0,5*120=24 куб. м. Зная массу 1 куб. м, можно получить общий вес.

Расчет ветровой нагрузки:

F=0,61V2/9.8,

где V – скорость ветра, принимается равной 30 м, чтобы рассчитать устойчивость забора в сложных, штормовых условиях.

F=0, 61*30*30/9.8=56 кг. Это значение получено для 1 кв. м ограждения, чтобы получить общую величину, нужно вычислить площадь всей ограды: 1,8*120=216 кв. м. Совокупная ветровая нагрузка на фундамент равна 12 096 кг. Сложив массу изгороди, фундамента, а также ветровую нагрузку, получится значение совокупного воздействия на почву.

Расчет фундамента забораПри данных условиях она будет равна 123 696 кг. Тогда площадь основания будет определена так:

S=(1,2*123 696)/(1,1*3,5)=38,55 кв. м.

Из формулы определения площади (в данном случае ленточного фундамента): S=a*b, определяется ширина основания, она должна быть равна 32 см при заявленных условиях.

Оценка статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет, будь первым)
Загрузка...
Поделиться с друзьями: